Способ регистрации результатов измерений Советский патент 1989 года по МПК G01D9/00 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано при регистрации результатов измерений в виде графиков.

Цель изобретения - расширение динамического диапазона регистрации при одновременном повышении точности и информативности .

На чертеже изображен один из вариантов устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит измеритель 1;, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, первый, второй и третий циф- роаналоговые преобразователи (ЦАП) 3 - 5, первый, второй и третий дифференциальные усилители 6-8, регистратор 9, содержащий четыре канала 10 - 12 регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Результаты измерения при помощи измерителя 1 преобразуются в аналоговый сигнал, который поступает на вход АЦП 2, а также регистрируется первым каналом регистрации регистратора 9 в виде непрерывной кривой. Квантование аналогового сигнала по нескольким шагам осуществляют с помощью АЦП 2. Для квантования сигнала по нескольким шагам выходы АЦП распределены по группам. В первую группу входят старшие разряды АЦП, во вторую - средние разряды, а в третью - младшие. К первому ЦАП 3 подключена первая группа выходов АЦП, ко второму ЦАП 4 - первая и вторая группы, к третьему ЦАП 5 - все выходы АЦП 2.

31532815

Таким образом, при помощи первого ЦАП 3 осуществляют преобразование Квантового аналогового сигнала с шагом квантования, равным величине младшего разряда из первой группы выходов АЦП 2, в первый дополнительный аналоговый сигнал, через второй ЦАП k преобразуют квантованный аналоговый сиг- Нал с шагом квантования, равным величине младшего разряда из второй группы выходов, во второй дополнительный аналоговый сигнал, а при помощи третьего ЦАП 5 преобразуют квантованный аналоговый сигнал с шагом квантования, равным величине младшего разряда АЦП |В третий дополнительный аналоговый сигнал.

Таким образом, с помощью первого,

10

вания, производят в целых числах, со ответствующих -абсолютной точности ре гистратора.

Применение предлагаемого способа позволяет расширить динамический диа пазон регистрации за счет дополнительного канала регистрации. В этом канале регистрируют сигналы с величи ной, меньшей минимального шага квант вания АЦП, за счет чего динамический диапазон при 1% точности регистрато ра увеличивается на 0 дБ.

Формула изобретения

1. Способ регистрации результатов измерений, заключающийся в преобразо вании результатов измерений в аналовторого и третьего ЦАП 3 - 5 формиру- 2Q говый сигнал, регистрируемый в виде

25

30

ют дополнительные аналоговые сигналы, поступающие на вычитающие (инверсные) входы первого 6, второго 7 и третьего 8 дифференциальных усилителей.

На неинвертирующие входы первого, второго и третьего дифференциальных усилителей 6-8 подают аналоговый сигнал, полученный преобразованием результатов измерений. При помощи дифференциальных усилителей производят одновременную частичную компенсацию аналогового сигнала каждым из дополнительных аналоговых сигналов. Аналоговые сигналы, полученные в результате одновременной частичной компенсации аналогового сигнала каждым из до- 35 полнительных аналоговых сигналов, присутствующих на выходах дифференциальных усилителей 6,7 и 8, дополнительно регистрируют с помощью каналов 11,12 и 13 регистрации регистратора 9 в ви- ® де семейства аналоговых кривых.

Для отсчета данных с максимальной точностью в какой-либо точке графика через эту точку проводят вертикальную линию, пересекающую все аналоговые кривые, и производят в точках пересечения отсчет значения величины на каждом графике в целых числах, соответствующих величине шага квантования. Полученные значения складывают в соот ветствии с их весами.. Отсчет значения величины аналоговой кривой, полученной путем компенсации дополнительным сигналом с минимальным шагом кэанто45

непрерывной кривой, и в квантовании аналогового сигнала по нескольким шагам с последующим преобразованием их в дополнительные аналоговые сигна лы, регистрируемые в виде семейства кривых, отличающийся тем что, с целью расширения динамическог диапазона при одновременном повышении точности и информативности регис рации, дополнительные аналоговые CHI- налы регистрируются в виде аналоговых кривых, предварительно получаемы путем одновременно, частичной компен сации аналогового сигнала каждым из дополнительных аналоговых сигналов.

2.Способ по п. отличающийся тем, что отношение величи двух соседних шагов выбирают равным относительной погрешности регистратора.

3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что каждый из регист рируемых дополнительных аналоговых сигналов усиливают в пк раз по формуле

UW«KC

Liu

и

М/К

где U

- 50

макс

k «/

максимальная величина ан логового сигнала; номер регистрируемого и дополнительного аналоговых сигналов; величина шага квантования k-ro сигнала.

0

вания, производят в целых числах, соответствующих -абсолютной точности регистратора.

Применение предлагаемого способа позволяет расширить динамический диапазон регистрации за счет дополнительного канала регистрации. В этом канале регистрируют сигналы с величиной, меньшей минимального шага квантования АЦП, за счет чего динамический диапазон при 1% точности регистратора увеличивается на 0 дБ.

Формула изобретения

1. Способ регистрации результатов измерений, заключающийся в преобразовании результатов измерений в анало

непрерывной кривой, и в квантовании аналогового сигнала по нескольким шагам с последующим преобразованием их в дополнительные аналоговые сигналы, регистрируемые в виде семейства кривых, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона при одновременном повышении точности и информативности регистрации, дополнительные аналоговые CHI- налы регистрируются в виде аналоговых кривых, предварительно получаемых путем одновременно, частичной компенсации аналогового сигнала каждым из дополнительных аналоговых сигналов.

2.Способ по п. отличающийся тем, что отношение величин двух соседних шагов выбирают равным относительной погрешности регистратора.

3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что каждый из регистрируемых дополнительных аналоговых сигналов усиливают в пк раз по формуле

UW«KC

Liu

и

М/К

де U

макс

k «/

максимальная величина аналогового сигнала; номер регистрируемого и дополнительного аналоговых сигналов; величина шага квантования k-ro сигнала.

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике. Расширение динамического диапазона при одновременном повышении точности и информативности регистрации осуществляется за счет преобразования результатов измерения в аналоговый сигнал и квантование его по нескольким шагам с последующим преобразованием их в дополнительные аналоговые сигналы, причем дополнительно регистрируют семейство аналоговых кривых, получаемых путем одновременной частичной компенсации аналогового сигнала каждым из дополнительных аналоговых сигналов. Отношение величин двух соседних шагов выбирают равным относительной погрешности регистратора. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.